L'algue Ostreococcus tauri, modèle émergent pour la caractérisation des principaux acteurs du cycle de division et de la mort cellulaire programmée dans la lignée verte

par Benoît Farinas

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Hervé Moreau.

Soutenue en 2006

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) .


  • Résumé

    L'algue marine unicellulaire Ostreococcus tauri (Prasinophycée) a émergé très tôt dans l'évolution de la lignée verte. Elle possède une organisation cellulaire simple, un mode de division par fission binaire et un ensemble minimal de gènes pour la régulation du cycle cellulaire. Une recherche d'hétérotrophie a été menée pour s'affranchir de l'éclairement mais aucun composé carboné testé n'a permis d'observer une prolifération de l'algue. Seul le glycérol a montré une survie prolongée des cultures mises au noir, toutefois sans division des cellules. Dans tous les cas, une mort cellulaire est observée et l'étude de cette mortalité pourrait révéler une mort cellulaire programmée. Plusieurs outils ont été développés pour optimiser la culture de l'algue, et pour étudier l'expression de ses gènes. Une culture axénique, dont la synchronisation naturelle de la division cellulaire par des alternance jour/nuit, a constitué une avancée nécessaire à la caractérisation du cycle cellulaire. La division d'O. Tauri s'est révélée comparable à une division typique eucaryote. OtCDKA, au motif PSTAIRE, est présente et a un rôle dans la régulation de la division. Protéines comme ARNm sont présents de façon constitutive mais OtCDKA possède une activité histone H1 kinase à la transition G1/S, voire G2/M. Comme chez les végétaux, une CDK de type B est exprimée et active durant la division d'O. Tauri, avec une activité plus tardive que OtCDKA. L'essentiel de son action se situe à la transition G2/M pour l'entrée en mitose. Alors que des phosphorylations inhibitrices sont observées chez les CDK PSTAIRE animales pour bloquer l'entrée en phase M, OtCDKB et non OtCDKA est phosphorylée sur tyrosine.

  • Titre traduit

    The unicellular alga Ostreococcus tauri, an emergent model for cell cycle and programmed cell death characterisation in the green lineage


  • Résumé

    The unicellular marine alga Ostreococcus tauri (Prasinophyceae) diverged early in evolution of green plants. O. Tauri has a very simple cellular organisation, a simple binary division and a minimal yet complete set of cell cycle control genes. Heterotrophic growth in darkness was investigated but no proliferation of O. Tauri was observed with the carbon sources tested. However, glycerol increased survival in the dark, albeit without cell division. In all conditions, cell death was observed and our results suggest occurrence of programmed cell death. Cell culture techniques were developed to optimise further work, for example for gene expression studies. Axenic cultures, with natural synchronisation by light/dark cycles was necessary for studying cell cycle regulation. O. Tauri division appeared to be fairly typical of eukaryotes. A PSTAIRE-type CDK (CDKA in plants) in the O. Tauri genome was found to be implicated in cell division. The relevant mRNA and proteins were present constitutively but with a peak of histone H1 activity early in cell cycle, suggesting a role in the G1/S transition and perhaps in the G2/M transition. As in other members of the plant kingdom, O. Tauri possesses a B-type CDK, highly regulated throughout the cell cycle, with a kinase activity occurring after OtCDKA activation, suggesting a mitotic role of OtCDKB. Although the PSTAIRE-type CDK is phosphorylated to inhibit the G2/M transition in animals, surprisingly, a tyrosine phosphorylation was detected only on OtCDKB.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (124 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f.101-110

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  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2006 FARI
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